英飞凌面向物联网产品的Wi-Fi 6/6E应用指南

Release time：2023-05-29
author：Ameya360
source：网络
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     过去20年，Wi-Fi®速度已从2 Mbps跃升到千兆级别，吞吐能力提高了1000倍。Wi-Fi标准不断发展，相继引入Wi-Fi 4、Wi-Fi 5以及最近的Wi-Fi 6和6E等新标准。在其发展过程中，Wi-Fi联盟保持了非常高的向后兼容性，使得联网产品可与人们家中不同类型的路由器兼容，而这一直是作为物联网基石的Wi-Fi实现高稳定性和高增长的重要驱动力。标准不断发展，但为物联网产品选择合适的Wi-Fi版本仍旧需要深思熟虑。虽然给智能手机配备Wi-Fi 6可能毋庸置疑，但物联网产品要高度重视可靠性、覆盖范围/拥堵、Wi-Fi路由器新标准兼容、成本、安全性和功耗等问题，不能草率地进行选择。产品经理必须考量：不同新产品应该使用哪个版本的Wi-Fi?什么时候该使用Wi-Fi 4、5或6?什么时候应该进行产品升级?

  Wi-Fi连接标准

  Wi-Fi联盟在2021年1月宣布推出Wi-Fi 6E认证计划时指出：“Wi-Fi 6E将引领Wi-Fi的下一个20年。”表1给出了Wi-Fi的发展历史，以及它与电气和电子工程师协会IEEE 802.11标准之间的联系。IEEE制定了无线局域网标准和许多其他标准。Wi-Fi联盟支持IEEE所制定的Wi-Fi标准，包括认证以及世界各国政府如何分配可使用的频率等。

英飞凌面向物联网产品的Wi-Fi 6/6E应用指南

  表1. IEEE和Wi-Fi标准的发展历史。紫色区域显示从IEEE 802.11 a/b/g/n/ac到Wi-Fi 4/5/6/6E的用户常用术语转变。

  物联网的扩展带来日益加剧的Wi-Fi拥堵

  如今平均每个家庭拥有超过12台联网设备，而这一数字到2025年预计将飙升至每户20台以上。如图2所示，另一项预测表明，全球投入使用的智能家居联网设备到2024年将达到约14亿台。根据IDC的最新预测，智能家居设备的爆炸式增长将来自多种品类，包括家庭监控和安保、智能音箱和影视娱乐等。

  英飞凌面向物联网产品的Wi-Fi 6/6E应用指南

图2. IDC预测全球的智能家居设备数量到2024年将达14亿台

  联网设备数量剧增所带来的挑战是网络拥堵和网络连接质量(QoS)差。这对需要持续联网的物联网产品提出了艰巨的带宽难题。例如，无论用户家中有多少物联网产品，都必须保证门和灯的畅开无阻。各家庭成员需要同时连接Wi-Fi网络进行游戏、娱乐、教育和工作，添加更多物联网设备等，如何同时满足这些需求将是未来的一个日益严峻的挑战。

  新一代Wi-Fi标准让联网设备拥有更长覆盖半径和电池续航 

英飞凌面向物联网产品的Wi-Fi 6/6E应用指南

图3. 不同Wi-Fi版本之间数量和质量上的差异

  Wi-Fi技术发展

前文所提的关键性能指标之间的平衡，使得系统设计师拥有了专注于设计中的重要方面所需的灵活性。图4显示出了Wi-Fi 6标准的重要优势。虽然“省电”栏只列示了一项，但其他栏的功能特性也能帮助省电。

  Wi-Fi 6的重要优势，包括省电方面

英飞凌面向物联网产品的Wi-Fi 6/6E应用指南

图4. Wi-Fi 6标准中的重要优势

  英飞凌的AIROC™ CYW5557x是一个高度集成的Wi-Fi 6 / 6E和Bluetooth® 5.2二合一的SoC芯片系列。CYW5557x采用Wi-Fi 6 / 6E标准，同时支持2.4G、5G、6G三个频段，拥有1x1单输入单输出(SISO)和2x2多输入多输出(MIMO)两种配置。在6G频段上运行的该SoC，可在拥挤的网络环境中带来卓越的高质量视频/音频流和无缝的游戏体验，并大幅减少时延。该芯片具有Wi-Fi 6的技术优势，包括更高覆盖范围和更强连接可靠性，以及更长电池续航。除此之外，它还是支持Wi-Fi 6E且专为物联网设计的Wi-Fi芯片，为先进产品率先使用畅通无阻的6 GHz频段提供了可能性。

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英飞凌EconoDUAL™ 3 CoolSiC™ SiC MOSFET 1200V模块
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英飞凌EconoDUAL™ 3 CoolSiC™ SiC MOSFET 1200V模块

　　英飞凌EconoDUAL™ 3 1200V/1.4mΩ CoolSiC™ SiC MOSFET半桥模块，增强型1代M1H芯片、集成NTC温度传感器和PressFIT引脚，还可提供预涂导热材料TIM版本(FF1MR12MM1HP_B11)或基板背面的Wave波浪结构，用于直接液体冷却(FF1MR12MM1HW_B11)。目标应用为储能系统，通用电机驱动器，不间断电源(UPS)，电动汽车充电等。　　产品型号　　■ FF1MR12MM1H_B11　　PressFIT引脚　　■ FF1MR12MM1HP_B11　　PressFIT引脚，预涂TIM导热材料　　■ FF1MR12MM1HW_B11　　Wave直接水冷　　产品特点　　开关损耗低　　卓越的栅极氧化物可靠性　　更高的栅极阈值电压　　更高的功率输出　　坚固耐用的集成体二极管　　高宇宙射线稳健性　　高速开关模块　　Tvj(op)=175°C过载　　PressFIT引脚　　螺母功率端子　　集成NTC温度传感器　　隔离基板　　应用价值　　开关频率高　　减少体积和尺寸　　降低系统成本　　热效率高　　竞争优势　　高开关频率(>7kHz)　　针对高速电机进行了优化　　应用领域　　商用车辆、工程车辆和农用车辆(CAV)　　储能系统　　通用电机驱动器-变频和变压　　暖通空调　　电机控制　　不间断电源(UPS)　　电动汽车充电
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英飞凌：用于CoolSiC™ MOSFET FF6MR20W2M1H_B70的双脉冲测试评估板
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英飞凌：用于CoolSiC™ MOSFET FF6MR20W2M1H_B70的双脉冲测试评估板

　　英飞凌评估板是用于评估采用1ED3890MC12M栅极驱动器的FF6MR20W2M1H_B70 CoolSiC™ SiC MOSFET模块。用户可以通过双脉冲测试来评估器件性能。目标应用为电动汽车充电，ESS PFC，直流-直流变换器和太阳能等。　　这是一个用于测试半桥配置的2kV CoolSiC™ EasyDUAL™ 2B MOSFET的双脉冲测试评估板。它可以可靠、快速的使用1ED3890MC12M EiceDRIVER™驱动2kV SiC半桥电路。　　产品型号：　　■ EVAL-FFXMR20W2M1HS　　■ EVAL-FFXMR20W2M1HR　　所用器件：　　■ FF6MR20W2M1H_B70 6mΩ 2kV M1H SiC MOSFET　　■ 1ED3890MC12M 2300V单通道高度灵活的隔离栅极驱动器，可通过I2C配置DESAT、软关断、UVLO、米勒钳位、TLTO和故障　　产品特点　　用于评估Easy 2B FF6MR20W2M1H_70 2千伏SiC MOSFET半桥模块，采用CoolSiC™沟槽栅SiC MOSFET技术　　驱动IC 1ED3890MC12M带I2C总线，用于参数调整　　用于双脉冲测试的大容量直流母线电容器　　有两种版本，可选择使用Rogowski线圈或同轴分流器进行电流测量　　应用价值　　132 µF板载大容量薄膜电容　　压接式FF6MR20W2M1H模块　　负栅极驱动电压可以调整　　框图　　应用领域　　电动汽车充电　　ESS PFC　　直流-直流变换器　　太阳能应用
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